[发明专利]一种集成电路用的硅蚀刻液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种集成电路用的硅蚀刻液，属于刻蚀液制备技术领域，包括以下质量百分比的原料：18‑25％份四甲基氢氧化铵、2‑3％氢氧化钾、0.3‑0.5％催化剂、0.1％助剂、0.1％金属捕集剂、0.05‑0.1％表面活性剂，余量为去离子水；本发明还公开该硅蚀刻液的制备方法，将配方中的原料按比例混合即可，本发明以四甲基氢氧化铵、氢氧化钾、助剂和金属捕集剂为主料原料；采用有机碱和无机碱结合，提高硅蚀刻速率，加入助剂减少硅蚀刻过程中会氢气气泡的产生，加入金属捕集剂对蚀刻液中的金属离子进行捕集，防止金属离子的沉积，减少蚀刻基板上被腐蚀的金属离子对硅蚀液的影响。

技术领域

本发明属于刻蚀液制备技术领域，具体地，涉及一种集成电路用的硅蚀刻液及其制备方法。

背景技术

随着信息社会的发展，微机械加工技术越来越广泛地应用于微电子机械系统(MEMS)中。体硅加工技术一般是指利用蚀刻工艺对块状硅进行准三维结构的微加工，其中体硅的各项异性腐蚀技术是微机械加工技术工艺主要技术之一，它被广泛地应用于加工各种各样的微结构如凹槽结构(带膜或者无膜的孔腔)、凸出结构(金字塔的针尖、台面结构)、到金字塔的孔腔结构以及悬臂结构等，近年来也被用于各种纳米结构的制作。

一般各向异性硅蚀刻液采用碱性物质，其中TMAH硅蚀刻液具有性能较好、不引入金属离子、无毒等优势，但存在蚀刻速率过慢的问题，并且对硅蚀刻过程中会产生氢气气泡，这些气泡吸附在硅基体表面后隔绝了刻蚀液与硅基体的接触，影响蚀刻经常，减慢蚀刻速率，并且现有的集成电路、半导体设备、MEMS部件的制造工序中，作为在以布线为首的各组部件使用的材料大部分含有Cu，Cu无论是与硅存在同一基板上，还是存在于同时浸渍的另一基板上，均为引起蚀刻速率的降低，因此，提供一种蚀刻速率较高的集成电路用的硅蚀刻液是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路用的硅蚀刻液，以解决背景技术中的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种集成电路用的硅蚀刻液，包括以下质量百分比的原料：18-25％份四甲基氢氧化铵、2-3％氢氧化钾、0.3-0.5％催化剂、0.1％助剂、0.1％金属捕集剂、0.05-0.1％表面活性剂，余量为去离子水；

该集成电路用的硅蚀刻液由以下步骤制成：

按比例向混配釜中加入四甲基氢氧化铵，转速100-200r/min搅拌条件下，按比例加入氢氧化钾、催化剂、助剂、金属捕集剂、表面活性剂和去离子水，搅拌混合25-35min后，得到集成电路用的硅蚀刻液。

进一步地，助剂由以下步骤制成：

步骤A1、向三口烧瓶中加入含氢硅油、甲基丙烯酸缩水甘油醚和无水乙醇，通入氮气搅拌10-15min，转速60-100r/min条件下，搅拌反应10-15min后，边搅拌边将体系温度升高至70-80℃，加入氯铂酸作为催化剂，保温反应4-5h，反应结束后，减压蒸馏去除乙醇，得到中间产物1；

其中，步骤A1中含氢硅油中的Si-H含量为0.27-0.4％，含氢硅油中的Si-H、甲基丙烯酸缩水甘油醚C＝C的摩尔比为1：1-1.05；无水乙醇的用量为含氢硅油和甲基丙烯酸缩水甘油醚总质量的20-30％，氯铂酸的用量为含氢硅油和甲基丙烯酸缩水甘油醚总质量的0.05-0.1％，利用硅氢加成反应得到含有环氧基的中间产物1；

步骤A2、氮气保护下，向三口烧瓶中加入中间产物1、全氟三丁胺和无水乙醇，转速60-80r/min的搅拌状态下，升温至60-70℃，搅拌反应3-4h，然后加入冰醋酸调节体系pH值6-7，反应4-8h后，减压蒸馏去除无水乙醇和冰醋酸，得到助剂；